KR20040088037A - Unitary removable shield assembly - Google Patents

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KR20040088037A
KR20040088037A KR10-2004-7010352A KR20047010352A KR20040088037A KR 20040088037 A KR20040088037 A KR 20040088037A KR 20047010352 A KR20047010352 A KR 20047010352A KR 20040088037 A KR20040088037 A KR 20040088037A
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알랜 비. 리우
일리야 라빗스키
마이클 로젠스테인
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 진공 챔버의 소모품을 교환하는 장치에 관한 것이다. 일체 분리형 차폐 조립체(100)는 차폐체(145,150)와 같은 소모품을 신속하게 교환할 수 있도록 한다. 상기 차폐 조립체는 상부 어댑터 조립체(110), 하나 이상의 차폐부재(145,150), 커버 링(155) 및 인슐레이터 부재(115)를 포함할 수 있다. 상기 차폐 조립체는 상기 소모품이 하나의 단계로 교환될 수 있도록 설계되며, 상기 챔버가 유지보수 사이클을 계속할 수 있도록 설계된다.The present invention relates to an apparatus for exchanging consumables in a vacuum chamber. The integrally removable shield assembly 100 allows for quick exchange of consumables, such as shields 145 and 150. The shield assembly may include an upper adapter assembly 110, one or more shield members 145, 150, a cover ring 155, and an insulator member 115. The closure assembly is designed so that the consumables can be exchanged in one step, and the chamber is designed to continue the maintenance cycle.

Description

일체 분리형 차폐 조립체 {UNITARY REMOVABLE SHIELD ASSEMBLY}Integrated Removable Shield Assembly {UNITARY REMOVABLE SHIELD ASSEMBLY}

반도체 공정, 특히 물리 기상 증착에서, 기판 지지부재에 의해 지지된 기판의 표면상에 물질을 증착하기 위해 진공 챔버가 사용된다. 통상적으로 티타늄, 알루미늄 또는 구리와 같은 물질로 이루어진 타겟(target)이, 아르곤과 같은 불활성 가스가 공급되는 진공 챔버의 상부에 위치된 배킹 플레이트(backing plate)상에 배치된다. DC 또는 RF 전압이 상기 타겟에 인가되면, 당해 타겟과 기판 사이의 영역에서 플라즈마가 발생하여 이온을 생성하게 되며, 상기 이온이 타겟에 충격을 가하여 기판에 대한 타겟 물질의 스퍼터링이 이루어진다. 그러나, 상기 타겟 물질도 챔버 벽체 및 기판 지지부재와 같은 챔버 요소에 증착되어 오염원이 된다. 상기 타겟 물질이 성장되면 균일하게 박리되어 기판상으로 떨어질 수 있으며, 이는 기판에 결함을 만들 수 있다.In semiconductor processes, particularly physical vapor deposition, a vacuum chamber is used to deposit material on the surface of the substrate supported by the substrate support member. A target, typically made of a material such as titanium, aluminum or copper, is placed on a backing plate located above the vacuum chamber to which an inert gas such as argon is supplied. When a DC or RF voltage is applied to the target, a plasma is generated in the region between the target and the substrate to generate ions, and the ions impact the target to sputter the target material against the substrate. However, the target material is also deposited on chamber elements such as chamber walls and substrate support members to be a source of contamination. As the target material grows, it can peel evenly and fall onto the substrate, which can cause defects in the substrate.

진공 챔버를 세척하는 통상적인 방법에는 습식 세척 공정과, 증착물과 반응하는 세척 가스를 이용한 건식 세척 공정이 포함된다. 이 방법에서, 세척 과정중에는 증착 공정이 중단되어야만 하고, 증착 공정이 재개될 수 있기 전에, 해당 챔버로부터 세척 물질과 부산물을 배출하는 시간이 추가로 필요하다.Conventional methods of cleaning the vacuum chamber include wet cleaning processes and dry cleaning processes using cleaning gases that react with deposits. In this method, the deposition process must be stopped during the cleaning process and additional time is required to drain the cleaning material and by-products from the chamber before the deposition process can be resumed.

다른 통상적인 방법은 스퍼터링 물질이 챔버 벽체와 다른 챔버 요소에 직접 증착되지 않도록 하는 어댑터 링에 접속된 스퍼터링 차폐체를 사용하는 것이다. 또한, 스퍼터링된 물질로부터 기판 지지면을 보호하기 위한 커버 링(차폐체)이 제공될 수도 있다. 상기 차폐체는 "소모품"으로 알려져 있으며, 차폐체상에서의 성장물을 제거하기 위해 주기적인 교체가 필요하다. 상기 어댑터 링으로부터 통상의 스퍼터링 차폐체를 분리하기 위해서는, 인슐레이터, O링 및 클램프 나사와 같은 다른 구성요소를 진공 챔버로부터 분해하여 제거하여야만 한다. 이 구성요소들을 분리 제거한 후, 사용된 차폐체를 새로운 차폐체로 교환하고, 진공 챔버가 진공 밀폐되도록 모든 구성요소를 정확한 순서 및 정확한 정렬상태로 재조립하여야 한다. 따라서, 상기 소모품을 분리하여 교환하고 구성요소를 재조립하기 위해서는, 진공 챔버가 상당한 시간동안 정지하게 된다. 상기 차폐체를 교환하기 위해서 구성요소를 빈번하게 분해 조립하는 경우, 나사와 구성요소가 서로에 대해 마찰될 수 있으며, 이는 진공 챔버내에 오염물을 발생시켜 기판의 결함을 야기하게 된다.Another conventional method is to use a sputter shield connected to an adapter ring that prevents sputtering material from directly depositing on chamber walls and other chamber elements. In addition, a cover ring (shield) may be provided to protect the substrate support surface from the sputtered material. Such shields are known as "consumables" and require periodic replacement to remove growths on the shield. In order to separate the conventional sputtering shield from the adapter ring, other components such as insulators, O-rings and clamp screws must be disassembled and removed from the vacuum chamber. After these components have been removed and removed, the used shield must be replaced with a new shield and all components must be reassembled in the correct order and correct alignment so that the vacuum chamber is vacuum sealed. Thus, in order to separate and replace the consumables and reassemble the components, the vacuum chamber is stopped for a considerable time. Frequently disassembling and assembling components to replace the shield, the screws and components can rub against each other, which creates contaminants in the vacuum chamber, resulting in substrate defects.

따라서, 공정 챔버로부터 용이하게 분리되며, 기판 처리공정의 정지시간이 덜 소요되고, 챔버의 오염을 저감시키는 분리가능한 차폐 조립체가 필요하다.Thus, there is a need for a detachable shielding assembly that is easily separated from the process chamber, requires less downtime for the substrate processing process, and reduces contamination of the chamber.

본 발명의 실시예는 일반적으로 진공 챔버용 차폐 조립체에 관한 것이다.Embodiments of the present invention generally relate to a shield assembly for a vacuum chamber.

도 1은 진공 챔버에 배치된 분리형 차폐 조립체의 단면도이고,1 is a cross-sectional view of a detachable shield assembly disposed in a vacuum chamber,

도 2는 상기 차폐 조립체가 분해된 상태를 도시한 부분 단면도이며,2 is a partial cross-sectional view showing a state in which the shield assembly is disassembled,

도 3은 상기 챔버로부터 분리된 차폐 조립체를 도시한 도면이다.3 shows the shield assembly separated from the chamber.

본 발명은 일반적으로 반도체 처리 시스템용 일체 분리형 차폐 조립체에 관한 것이다. 상기 차폐 조립체는 상부 어댑터 조립체; 상기 상부 어댑터 조립체의 상단에 부착된 하나 이상의 차폐부재; 상기 차폐부재의 하부에 탈착가능하게 위치된 커버 링; 및 상기 상부 어댑터 조립체의 상단에 부착된 인슐레이터 부재;를 포함한다. 상기 상부 어댑터 조립체는 진공 챔버의 상부 환형 벽체부에 의해 수용되는 크기를 가질 수 있고, 환형상일 수 있으며, 상기 하나 이상의 차폐부재를 고정하도록 형성된 하나 이상의 단턱을 가질 수 있다. 상기 단턱부는 차폐체 고정 볼트를 수용하도록 형성된 하나 이상의 너트 플레이트를 포함할 수 있다. 상기 인슐레이터 부재는 전기 절연성 물질로 제조된 환형상의 부재를 포함하며, 당해 인슐레이터 부재로부터 외측으로 환형상의 암흑부 차폐체가 연장되고, 상기 환형상의 부재는 프로세싱 타겟을 수용하는 크기를 가질 수 있다. 상기 하나 이상의 차폐부재는 외측 차폐부재; 및 상기 외측 차폐부재 내에 동심으로 배치된 내측 차폐부재;를 포함할 수 있다. 상기 외측 차폐부재는 원통형상이며, 당해 외측 차폐부재를 관통하여 방사상으로 배치된 다수의 개구부를 포함할 수 있다. 상기 커버 링은 하나 이상의 채널이 저면에 형성된 환형상의 부재를 포함할 수 있으며, 상기 채널은 상기 하나 이상의 차폐부재의 하부로부터 연장된 플랜지 부재를 수용하도록 형성된다. 상기 커버 링은, 기판 지지부재가 처리 위치로 상승할 때, 상기 기판 지지부재의 외측부와 결합되도록 형성될 수 있다. 상기 상부 어댑터 조립체, 상기 하나 이상의 차폐부재, 상기 커버 링 및 상기 인슐레이터 부재는 반도체 처리 시스템으로부터 일체형 조립체로서 분리되도록 형성될 수 있다.FIELD OF THE INVENTION The present invention generally relates to integrally separated shield assemblies for semiconductor processing systems. The shield assembly includes an upper adapter assembly; At least one shield member attached to an upper end of the upper adapter assembly; A cover ring detachably located below the shield member; And an insulator member attached to the top of the upper adapter assembly. The upper adapter assembly may be sized to be accommodated by the upper annular wall portion of the vacuum chamber, may be annular, and may have one or more steps formed to secure the one or more shielding members. The stepped portion may include one or more nut plates formed to receive the shield fixing bolts. The insulator member may include an annular member made of an electrically insulating material, the annular dark shield extending outwardly from the insulator member, and the annular member may be sized to receive a processing target. The at least one shield member is an outer shield member; And an inner shielding member disposed concentrically in the outer shielding member. The outer shielding member may have a cylindrical shape, and may include a plurality of openings disposed radially through the outer shielding member. The cover ring may comprise an annular member having one or more channels formed on the bottom thereof, the channels being formed to receive a flange member extending from the bottom of the one or more shielding members. The cover ring may be formed to engage with an outer portion of the substrate support member when the substrate support member is raised to the processing position. The upper adapter assembly, the at least one shield member, the cover ring, and the insulator member may be formed to be separated from the semiconductor processing system as an integrated assembly.

다른 실시예에서, 상기 일체 분리형 차폐부재는, 챔버 인슐레이터; 상기 챔버 인슐레이터의 하부에 위치되도록 당해 챔버 인슐레이터에 부착된 어댑터 부재; 상기 어댑터 부재에 부착되어 그로부터 하방으로 연장된 내측 차폐부재; 상기 어댑터 부재에 부착되어 그로부터 하방으로 연장되며, 처리 가스가 통과할 수 있는 하나 이상의 홀이 형성된 외측 차폐부재; 및 상기 내측 차폐부재와 상기 외측 차폐부재중 하나 이상의 하부에 탈착가능하게 위치되며, 기판 지지부재가 처리 위치로 이동할 때, 상기 기판 지지부재의 주연부와 결합되도록 형성된 커버 링;을 포함할 수 있다. 상기 어댑터 부재는 당해 어댑터 부재의 내벽으로부터 내측으로 연장된 하나 이상의 단턱 부재를 가진 환형상의 부재를 포함할 수 있다. 상기 단턱 부재는 상기 챔버 인슐레이터, 상기 내측 차폐부재 및 상기 외측 차폐부재중 하나 이상을 수용하여 당해 단턱 부재에 고정하도록 형성될 수 있다. 상기 내측 차폐체는 방사상 외측으로 연장된 상부 플랜지 부재를 가진 원통형상의 차폐부재를 포함할 수 있으며, 상기 상부 플랜지 부재는 상기 하나 이상의 단턱 부재에 부착되도록 형성된다. 상기 외측 차폐부재는 상기 내측 차폐부재의 직경보다 더 큰 직경을 가진 원통형상의 차폐부재를 포함할 수 있고, 상기 외측 차폐부재는 방사상 외측으로 연장된 상부 플랜지 부재를 가지며, 상기 상부 플랜지 부재는 상기 하나 이상의 단턱 부재에 부착되도록 형성된다. 상기 내측 차폐부재는 상기 외측 차폐부재속에 형성된 하나 이상의 홀을 덮도록 형성될 수 있음으로써, 상기 내측 차폐체 내부에 위치된 기판상의 적층 물질이 상기 하나 이상의 홀을 통하여 상기 외측 차폐체로 유입되지 않는다. 상기 커버 링은, 상기 기판 지지부재가 처리 위치로 이동할 때, 상기 기판 지지부재와 결합되고, 상기 기판 지지부재가 비처리 위치로 이동할 때, 상기 내측 차폐부재와 상기 외측 차폐부재중 하나 이상의 하부와 결합되도록 형성된 저면을 가진 환형상의 부재를 포함할 수 있다. 상기 커버 링은 상기 저면에 형성된 환형 그루브를 더 포함할 수 있으며, 상기 환형 그루브는 상기 내측 차폐부재와상기 외측 차폐부재중 하나 이상의 하부 플랜지부를 수용하도록 형성된다. 또한, 상기 커버 링은 당해 커버 링의 내측 주연부상에 위치된 단턱 부재를 포함할 수 있고, 상기 단턱 부재는 환형상이며, 상기 기판 지지부재가 처리 위치로 이동할 때, 상기 기판 지지부재와 결합되도록 형성된다. 상기 챔버 인슐레이터, 상기 어댑터 부재, 상기 내측 차폐부재, 상기 외측 차폐부재 및 상기 커버 링은 반도체 처리 시스템으로부터 일체의 리프트 작용에 의해 상호작용하여 분리되도록 형성된다.In another embodiment, the integrally separated shield member may include a chamber insulator; An adapter member attached to the chamber insulator to be positioned below the chamber insulator; An inner shield member attached to the adapter member and extending downward therefrom; An outer shield member attached to the adapter member and extending downward therefrom, the outer shield member having one or more holes through which a processing gas can pass; And a cover ring detachably positioned at a lower portion of at least one of the inner shielding member and the outer shielding member, the cover ring being coupled to the periphery of the substrate supporting member when the substrate supporting member moves to a processing position. The adapter member may comprise an annular member having one or more stepped members extending inwardly from an inner wall of the adapter member. The stepping member may be formed to receive one or more of the chamber insulator, the inner shielding member and the outer shielding member to be fixed to the stepping member. The inner shield may comprise a cylindrical shield member having an upper flange member extending radially outward, wherein the upper flange member is formed to be attached to the at least one step member. The outer shield member may include a cylindrical shield member having a diameter larger than the diameter of the inner shield member, the outer shield member has an upper flange member extending radially outward, and the upper flange member is the one. It is formed to be attached to the above stepped member. The inner shielding member may be formed to cover one or more holes formed in the outer shielding member so that the laminated material on the substrate located inside the inner shielding member does not flow into the outer shielding body through the one or more holes. The cover ring is engaged with the substrate support member when the substrate support member moves to the processing position, and engages with one or more lower portions of the inner shield member and the outer shield member when the substrate support member moves to the unprocessed position. It may include an annular member having a bottom that is formed to be. The cover ring may further include an annular groove formed on the bottom surface, and the annular groove is formed to receive one or more lower flange portions of the inner shield member and the outer shield member. In addition, the cover ring may include a stepped member positioned on an inner periphery of the cover ring, wherein the stepped member is annular, and is coupled with the substrate support member when the substrate support member moves to a processing position. Is formed. The chamber insulator, the adapter member, the inner shielding member, the outer shielding member and the cover ring are formed to interact and separate from the semiconductor processing system by an integral lift action.

또 다른 실시예에서, 물리 기상 증착 시스템이 제공되며, 이는 저부, 측벽 및 폐쇄가능한 덮개 부재를 갖고, 상기 덮개 부재가 당해 덮개 부재의 저면에 배치된 물리 기상 증착 타겟을 구비하는 처리 챔버; 상기 처리 챔버 내에 위치되고, 처리하고자 하는 기판을 지지하도록 형성되며, 실질적으로 수직인 축을 따라 선택적으로 조절가능한 기판 지지부재; 및 상기 물리 기상 증착 시스템의 전위로부터 상기 일체형 차폐부재를 전기적으로 절연시키도록 형성된 인슐레이터, 상기 인슐레이터의 저면에 부착된 어댑터 부재, 상기 어댑터 부재에 부착되어 그로부터 하방으로 연장된 내측 차폐부재, 상기 어댑터 부재에 부착되어 그로부터 하방으로 연장되며, 상기 내측 차폐부재로부터 외측으로 동심으로 배치된 외측 차폐부재, 및 상기 내측 차폐부재와 상기 외측 차폐부재중 하나 이상의 하부에 탈착가능하게 위치되고, 상기 기판 지지부재가 처리 위치로 이동할 때, 상기 기판 지지부재의 주연부와 결합되도록 형성된 커버 링을 포함하는 일체형 차폐 조립체;를 포함할 수 있다. 또한, 상기 외측 차폐부재는 하나 이상의 홀을 포함하고, 상기 하나 이상의 홀이 처리 가스가 당해 홀을 통과하여 당해 물리 기상 증착 시스템의 내부로 유입될 수 있도록형성된다.In another embodiment, a physical vapor deposition system is provided, comprising: a processing chamber having a bottom, sidewalls, and a closureable lid member, the lid member having a physical vapor deposition target disposed on a bottom of the lid member; A substrate support member positioned within said processing chamber and formed to support a substrate to be processed, and selectively adjustable along a substantially vertical axis; And an insulator configured to electrically insulate the integrated shield member from the potential of the physical vapor deposition system, an adapter member attached to a bottom surface of the insulator, an inner shield member attached to the adapter member and extending downward therefrom, the adapter member. An outer shield member disposed concentrically outwardly from the inner shield member and detachably positioned at a lower portion of at least one of the inner shield member and the outer shield member, the substrate support member being treated When moved to a position, an integral shielding assembly including a cover ring formed to engage with the periphery of the substrate support member. In addition, the outer shield member includes one or more holes, and the one or more holes are formed such that process gas can flow through the holes into the physical vapor deposition system.

이와 같은 방식으로 본 발명의 실시예가 구현되었음을 상세하게 이해할 수 있을 것이며, 첨부도면에 도시된 실시예를 참조하여 위에서 약술한 본 발명에 대해 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 첨부도면은 단지 본 발명의 전형적인 실시예를 도시한 것이며, 따라서 본 발명의 범위를 한정하지 않고, 본 발명은 기타 다른 등가의 유효한 실시예를 포함할 수 있다.It will be understood in detail that the embodiment of the present invention has been implemented in this manner, with reference to the embodiment shown in the accompanying drawings will be described in more detail with respect to the present invention outlined above. However, the accompanying drawings show only typical embodiments of the present invention, and therefore, do not limit the scope of the present invention, and the present invention may include other equivalent effective embodiments.

도 1은 진공 챔버(200) 내에 설치된 분해가능한 차폐 조립체(100)의 단면도이다. 상기 차폐 조립체(100)는 통상의 물리 기상 증착 챔버(PVD 챔버)(200)의 벽체(130)에 설치된 상부 어댑터(110)를 포함할 수 있다. 상기 상부 어댑터(110)는 PVD 챔버(200)를 포함하여 임의의 진공 챔버에 적합하도록 구성 및 배치되며, 볼트 또는 나사(미도시)에 의해 벽체(130)에 고정된다. 상기 챔버(200)의 상부는 배킹 플레이트(220)상에 타겟(230)을 구비한 덮개(210)를 포함한다. 상기 챔버(200)의 하부는 기판 지지부재상에 배치된 기판(240)를 포함한다.1 is a cross-sectional view of a demountable shield assembly 100 installed in a vacuum chamber 200. The shield assembly 100 may include an upper adapter 110 installed on the wall 130 of a conventional physical vapor deposition chamber (PVD chamber) 200. The upper adapter 110 is constructed and arranged to fit any vacuum chamber, including the PVD chamber 200, and is secured to the wall 130 by bolts or screws (not shown). The upper portion of the chamber 200 includes a cover 210 having a target 230 on the backing plate 220. The lower portion of the chamber 200 includes a substrate 240 disposed on a substrate support member.

도 2에 상세하게 도시되어 있는 상기 차폐 조립체(100)는 챔버 인슐레이터(115)와, 외측 차폐체(145), 내측 차폐체(150), 암흑부 차폐체(125) 및 커버 링(155)과 같은 하나 또는 그 이상의 소모품을 더 포함할 수 있다. 상기 외측 차폐체(145)는 스퍼터링된 물질로부터 챔버 벽체(130)를 차폐하도록 설계된다. 상기 외측 차폐체(145)는 일반적으로 환형상이며, 진공 챔버(200) 내에서 처리 가스가 순환할 수 있도록 하는 홀(160)을 포함한다. 제 1 단부의 플랜지(147)(도 2 참조)는 클램프 링(180)(도 2 참조)에 의해 유지되며, 제 2 단부의 플랜지(142)는 커버 링(155)을 수용한다. 상기 내측 차폐체(150)는 기판 처리과정에서 스퍼터링된 물질로부터 챔버 벽체(130)를 차폐하도록 설계되며, 스퍼터링된 물질이 상기 홀(160)속으로 유입되는 것을 방지한다. 상기 내측 차폐체(150)도 환형상이며, 상기 외측 차폐체(145)보다 통상적으로 직경과 길이가 작다. 상기 암흑부 차폐체(125)는 환형상이며, 스퍼터링된 물질이 배킹 플레이트(220)상에 증착되는 것을 방지한다. 상기 커버 링(155)은 기판 처리과정에서 스퍼터링된 물질에 의해 기판 지지부재(250)가 덮히는 것을 방지한다. 기판을 처리하기에 앞서, 상기 기판 지지부재(250)는 내측 차폐체(150) 내의 처리 위치로 기판을 상방향 이동시킨다. 상기 기판 지지부재(250)는 상방향으로 이동하면서 상기 플랜지(142)로부터 커버 링(155)을 들어 올리고, 상기 커버 링(155)은 처리과정중에 상기 지지부재(250)상에 유지된다. 처리가 완료된 후, 상기 지지부재(250)는 하방으로 이동하며, 다음 기판(240)이 상기 처리 위치로 이동할 때까지, 상기 플랜지(142)는 커버 링(145)을 붙잡아 유지하게 된다.The shield assembly 100 shown in detail in FIG. 2 is one such as a chamber insulator 115, an outer shield 145, an inner shield 150, a dark shield 125, and a cover ring 155. It may further include more consumables. The outer shield 145 is designed to shield the chamber wall 130 from the sputtered material. The outer shield 145 is generally annular and includes holes 160 to allow the processing gas to circulate in the vacuum chamber 200. The flange 147 at the first end (see FIG. 2) is held by the clamp ring 180 (see FIG. 2), and the flange 142 at the second end receives the cover ring 155. The inner shield 150 is designed to shield the chamber wall 130 from the sputtered material during substrate processing, and prevents the sputtered material from flowing into the hole 160. The inner shield 150 is also annular and generally smaller in diameter and length than the outer shield 145. The dark shield 125 is annular and prevents the sputtered material from being deposited on the backing plate 220. The cover ring 155 prevents the substrate support member 250 from being covered by the sputtered material during substrate processing. Prior to processing the substrate, the substrate support member 250 moves the substrate upward to the processing position in the inner shield 150. The substrate support member 250 moves upward and lifts the cover ring 155 from the flange 142, and the cover ring 155 is held on the support member 250 during processing. After the processing is completed, the support member 250 moves downward, and the flange 142 holds the cover ring 145 until the next substrate 240 moves to the processing position.

도 2는 상기 차폐 조립체(100)가 분해된 상태를 도시한 부분 단면도이다. 상기 상부 어댑터(110)의 단턱에 챔버 인슐레이터(115)가 안착된다. 상기 암흑부차폐체(125)는 클램프 링(180)상에 안착된다. 상기 클램프 링(180)과 클램핑 나사(135)는 내측 차폐체(150)의 플랜지(152)와 외측 차폐체(145)의 플랜지(147)를 상부 어댑터(110)에 고정된 너트 플레이트(140)에 클램핑한다. 상기 너트 플레이트(140)는 나사(137)에 의해 상부 어댑터(110)에 고정될 수 있다. 도시되지 않았으나, 상기 차폐 조립체(100)의 다른 부품을 진공으로 밀폐하기 위한 O링이 포함될 수도 있다.2 is a partial cross-sectional view showing a state in which the shield assembly 100 is disassembled. The chamber insulator 115 is seated on the step of the upper adapter 110. The dark shield 125 is seated on the clamp ring 180. The clamp ring 180 and the clamping screw 135 clamp the flange 152 of the inner shield 150 and the flange 147 of the outer shield 145 to the nut plate 140 fixed to the upper adapter 110. do. The nut plate 140 may be fixed to the upper adapter 110 by a screw 137. Although not shown, an O-ring for sealing another component of the shield assembly 100 with a vacuum may be included.

선택적 실시예에서, 상기 차폐 조립체(100)는 상기 내측 차폐체, 외측 차폐체, 암흑부 차폐체, 커버 링 또는 차폐체 역할을 할 수 있는 임의의 다른 구성요소중 하나 또는 임의의 조합을 포함할 수 있다. 상기 차폐 조립체(100)는 챔버(200) 및 그 구성요소를 타겟 물질의 증착으로부터 보호하기 위해 필요한 만큼 많은 차폐체를 갖도록 설계 및 구성될 수 있다.In optional embodiments, the shield assembly 100 may include one or any combination of the inner shield, outer shield, dark shield, cover ring or any other component that may serve as a shield. The shield assembly 100 may be designed and configured to have as many shields as necessary to protect the chamber 200 and its components from deposition of the target material.

도 3은 상기 챔버(200)로부터 분리된 차폐 조립체(100)를 도시한 도면이다. 상기 차폐 조립체(100)에 용이하게 접근할 수 있도록 덮개(210)가 개방된다. 상기 상부 어댑터(110)를 챔버 벽체(130)에 고정시키는 볼트가 제거됨으로써, 차폐 조립체(100)는 수동으로 또는 리프팅 보조기구에 의해 분리될 수 있다. 상기 진공 챔버(200)로부터 차폐 조립체(100)가 분리된 후, 이는 다른 차폐 조립체(100)와 신속하게 교체될 수 있다. 그 다음, 상기 덮개(210)는 폐쇄되고 통상의 수단에 의해 챔버 인슐레이터(115)에 대해 밀폐 고정되며, 주기적 유지보수 사이클이 이루어질 수 있다. 상기 진공 챔버(200)가 펌프 다운(pump down), 베이크 아웃(bake-out) 또는 번 인(burn-in)과 같은 다음 단계의 주기적 유지보수 사이클로 이행할 때, 사용된 차폐 조립체(100)는 인간 환경공학적으로 접근가능한 근처의 작업대에서 분해될 수 있다. 상기 차폐 조립체(100)의 구성요소가 챔버로부터 이격되어 분해될 수 있음에 따라, 생성될 수 있는 임의의 오염물이 진공 챔버(200)를 오염시키지 않게 된다. 또한, 상기 내측 차폐체(150), 외측 차폐체(145), 커버 링(155) 및 암흑부 차폐체(125)와 같은 소모품이 교환될 수 있으며, 상기 챔버(200)가 다음 단계의 유지보수를 계속하는 동안, 상기 차폐 조립체(100)의 다른 구성요소가 유지보수될 수 있다. 상기 소모품이 교환된 후, 진공 챔버(200)의 차후의 주기적 유지보수에 사용하기 위해 대체용 차폐 조립체(100)가 준비된다.3 shows the shield assembly 100 separated from the chamber 200. The cover 210 is opened to allow easy access to the shield assembly 100. By removing the bolts securing the upper adapter 110 to the chamber wall 130, the shield assembly 100 can be separated manually or by lifting aids. After the shield assembly 100 is separated from the vacuum chamber 200, it can be quickly replaced with another shield assembly 100. The lid 210 is then closed and hermetically secured to the chamber insulator 115 by conventional means, and a periodic maintenance cycle can be made. When the vacuum chamber 200 transitions to the next stage of periodic maintenance cycles such as pump down, bake-out or burn-in, the shield assembly 100 used is It can be disassembled at a nearby workbench that is ergonomically accessible. As the components of the shield assembly 100 can be disassembled away from the chamber, any contaminants that can be produced will not contaminate the vacuum chamber 200. In addition, consumables such as the inner shield 150, outer shield 145, cover ring 155, and dark shield 125 may be exchanged and the chamber 200 may continue to maintain the next level of maintenance. During this time, other components of the shield assembly 100 may be maintained. After the consumables have been replaced, an alternative shielding assembly 100 is prepared for subsequent periodic maintenance of the vacuum chamber 200.

상기 차폐 조립체(100)를 사용함으로써, 상기 소모품이 교환되는 동안, 상기 챔버(200)는 챔버 자체내의 소모품이 교환되는 것을 기다리지 않고 계속 유지보수될 수 있다. 따라서, 상기 챔버(200)의 유지보수 시간이 저감되며, 챔버의 정지시간이 최소화된다. 또한, 상기 차폐 조립체(100)가 일체식이기 때문에, 많은 차폐 조립체(100)를 미리 조립하여 사용할 수 있도록 준비할 수 있다.By using the shield assembly 100, while the consumables are being exchanged, the chamber 200 can be maintained without waiting for the consumables in the chamber itself to be replaced. Therefore, the maintenance time of the chamber 200 is reduced, and the down time of the chamber is minimized. In addition, since the shield assembly 100 is integral, many shield assemblies 100 may be prepared to be assembled and used in advance.

본 발명의 실시예에 대해 설명하였으나, 청구범위에 의해 한정된 본 발명의 기본 사상을 벗어나지 않는 기타 다른 실시예를 구상할 수 있을 것이다.While the embodiments of the present invention have been described, other embodiments may be envisioned without departing from the basic spirit of the invention as defined by the claims.

Claims (23)

반도체 처리 시스템용 분리형 차폐 조립체로서,A detachable shield assembly for a semiconductor processing system, 상부 어댑터 조립체;An upper adapter assembly; 상기 상부 어댑터 조립체에 상단이 부착된 하나 이상의 차폐부재;At least one shield member having an upper end attached to the upper adapter assembly; 상기 하나 이상의 차폐부재의 하부에 탈착가능하게 위치된 커버 링; 및A cover ring detachably positioned below the at least one shield member; And 상기 상부 어댑터 조립체의 상단에 부착된 인슐레이터 부재;를 포함하는And an insulator member attached to the top of the upper adapter assembly. 분리형 차폐 조립체.Detachable shield assembly. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상부 어댑터 조립체가 진공 챔버의 상부 환형 벽체부에 의해 수용되는 크기를 가진The upper adapter assembly is sized to be received by the upper annular wall portion of the vacuum chamber 분리형 차폐부재.Removable shield member. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 상부 어댑터 조립체가 상기 하나 이상의 차폐부재를 고정하도록 형성된 하나 이상의 단턱부를 가진 환형상의 부재를 포함하는The upper adapter assembly comprises an annular member having one or more stepped portions configured to secure the one or more shielding members; 분리형 차폐부재.Removable shield member. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 하나 이상의 단턱부가 차폐체 고정 볼트를 수용하도록 형성된 하나 이상의 너트 플레이트를 더 포함하는The at least one step further comprises at least one nut plate configured to receive a shield fixing bolt. 분리형 차폐부재.Removable shield member. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 인슐레이터 부재가 전기 절연성 물질로 제조된 환형상의 부재를 포함하며,The insulator member comprises an annular member made of an electrically insulating material, 상기 환형상의 부재가 그 내부 영역에 프로세싱 타겟을 수용하는 크기를 가진The annular member is sized to receive the processing target in its inner region 분리형 차폐부재.Removable shield member. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 인슐레이터 부재가 당해 인슐레이터 부재로부터 외측으로 연장된 환형상의 암흑부 차폐체를 더 포함하는The insulator member further includes an annular dark shield that extends outwardly from the insulator member. 분리형 차폐부재.Removable shield member. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하나 이상의 차폐부재가The at least one shield member 외측 차폐부재; 및An outer shield member; And 상기 외측 차폐부재 내에 동심으로 배치된 내측 차폐부재;를 포함하는And an inner shielding member disposed concentrically in the outer shielding member. 분리형 차폐부재.Removable shield member. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 외측 차폐부재가 원통형상이며, 당해 외측 차폐부재를 관통하여 방사상으로 배치된 다수의 개구부를 포함하는The outer shield member is cylindrical and includes a plurality of openings radially disposed through the outer shield member. 분리형 차폐부재.Removable shield member. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 커버 링이 하나 이상의 채널이 저면에 형성된 환형상의 부재를 더 포함하고,The cover ring further comprises an annular member having one or more channels formed on a bottom surface thereof, 상기 하나 이상의 채널이 상기 하나 이상의 차폐부재의 하부로부터 연장된 플랜지 부재를 수용하도록 형성된The at least one channel formed to receive a flange member extending from a bottom of the at least one shield member 분리형 차폐부재.Removable shield member. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 커버 링이, 기판 지지부재가 처리 위치로 상승할 때, 상기 기판 지지부재의 외측부와 결합되도록 형성된The cover ring is formed to engage the outer portion of the substrate support member when the substrate support member is raised to the processing position. 분리형 차폐부재.Removable shield member. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상부 어댑터 조립체, 상기 하나 이상의 차폐부재, 상기 커버 링 및 상기 인슐레이터 부재가 반도체 처리 시스템으로부터 일체형 조립체로서 상호작용하여 분리되도록 형성된The upper adapter assembly, the at least one shield member, the cover ring, and the insulator member are configured to interact and separate as a unitary assembly from the semiconductor processing system. 분리형 차폐부재.Removable shield member. 반도체 처리 시스템용 일체 분리형 차폐부재로서,An integrated detachable shield for a semiconductor processing system, 챔버 인슐레이터;Chamber insulators; 상기 챔버 인슐레이터의 하부에 위치되도록 당해 챔버 인슐레이터에 부착된 어댑터 부재;An adapter member attached to the chamber insulator to be positioned below the chamber insulator; 상기 어댑터 부재에 부착되어 그로부터 하방으로 연장된 내측 차폐부재;An inner shield member attached to the adapter member and extending downward therefrom; 상기 어댑터 부재에 부착되어 그로부터 하방으로 연장되며, 처리 가스가 통과할 수 있는 하나 이상의 홀이 형성된 외측 차폐부재; 및An outer shield member attached to the adapter member and extending downward therefrom, the outer shield member having one or more holes through which a processing gas can pass; And 상기 내측 차폐부재와 상기 외측 차폐부재중 하나 이상의 하부에 탈착가능하게 위치되며, 기판 지지부재가 처리 위치로 이동할 때, 상기 기판 지지부재의 주연부와 결합되도록 형성된 커버 링;을 포함하는A cover ring detachably positioned at a lower portion of at least one of the inner shielding member and the outer shielding member, the cover ring being configured to engage with the periphery of the substrate support member when the substrate support member moves to a processing position; 일체 분리형 차폐부재.Integrated detachable shield member. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 어댑터 부재가 당해 어댑터 부재의 내벽으로부터 내측으로 연장된 하나 이상의 단턱 부재를 가진 환형상의 부재를 포함하는The adapter member comprises an annular member having at least one step member extending inwardly from an inner wall of the adapter member; 일체 분리형 차폐부재.Integrated detachable shield member. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 하나 이상의 단턱 부재가 상기 챔버 인슐레이터, 상기 내측 차폐부재 및 상기 외측 차폐부재중 하나 이상을 수용하여 당해 단턱 부재에 고정하도록 형성된The one or more stepped members are configured to receive one or more of the chamber insulator, the inner shielding member and the outer shielding member to be fixed to the stepping member 일체 분리형 차폐부재.Integrated detachable shield member. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 내측 차폐체가 방사상 외측으로 연장된 상부 플랜지 부재를 가진 원통형상의 차폐부재를 포함하고,The inner shield includes a cylindrical shield with an upper flange member extending radially outward, 상기 상부 플랜지 부재가 상기 하나 이상의 단턱 부재에 부착되도록 형성된The upper flange member is attached to the at least one step member 일체 분리형 차폐부재.Integrated detachable shield member. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 외측 차폐부재가 상기 내측 차폐부재의 직경보다 더 큰 직경을 가진 원통형상의 차폐부재를 포함하고,The outer shield member includes a cylindrical shield member having a diameter larger than the diameter of the inner shield member, 상기 외측 차폐부재가 방사상 외측으로 연장된 상부 플랜지 부재를 가지며,The outer shield member has an upper flange member extending radially outward, 상기 상부 플랜지 부재가 상기 하나 이상의 단턱 부재에 부착되도록 형성된The upper flange member is attached to the at least one step member 일체 분리형 차폐부재.Integrated detachable shield member. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 내측 차폐부재가 상기 외측 차폐부재속에 형성된 하나 이상의 홀을 덮도록 형성됨으로써, 상기 내측 차폐체 내부에 위치된 기판상의 적층 물질이 상기 하나 이상의 홀을 통하여 상기 외측 차폐체로 유입되지 않는The inner shielding member is formed to cover one or more holes formed in the outer shielding member so that the laminated material on the substrate located inside the inner shielding body does not flow into the outer shielding body through the one or more holes. 일체 분리형 차폐부재.Integrated detachable shield member. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 커버 링이The cover ring 상기 기판 지지부재가 처리 위치로 이동할 때, 상기 기판 지지부재와 결합되고, 상기 기판 지지부재가 비처리 위치로 이동할 때, 상기 내측 차폐부재와 상기 외측 차폐부재중 하나 이상의 하부와 결합되도록 형성된 저면을 가진 환형상의 부재를 포함하는Has a bottom surface formed to engage with the substrate support member when the substrate support member moves to the processing position, and to engage with one or more lower portions of the inner shield member and the outer shield member when the substrate support member moves to the non-processing position. Including annular members 일체 분리형 차폐부재.Integrated detachable shield member. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 커버 링이 상기 저면에 형성된 환형 그루브를 포함하고,The cover ring includes an annular groove formed on the bottom surface, 상기 환형 그루브가 상기 내측 차폐부재와 상기 외측 차폐부재중 하나 이상의 하부 플랜지부를 수용하도록 형성된The annular groove is formed to receive at least one lower flange portion of the inner shielding member and the outer shielding member 일체 분리형 차폐부재.Integrated detachable shield member. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 커버 링이 당해 커버 링의 내측 주연부상에 위치된 단턱 부재를 포함하고,The cover ring comprises a stepped member located on an inner periphery of the cover ring, 상기 단턱 부재가 환형상이며, 상기 기판 지지부재가 처리 위치로 이동할 때, 상기 기판 지지부재와 결합되도록 형성된The stepped member is annular and formed to engage with the substrate support member when the substrate support member moves to the processing position. 일체 분리형 차폐부재.Integrated detachable shield member. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 챔버 인슐레이터, 상기 어댑터 부재, 상기 내측 차폐부재, 상기 외측 차폐부재 및 상기 커버 링이 반도체 처리 시스템으로부터 일체의 리프트 작용에 의해 상호작용하여 분리되도록 형성된The chamber insulator, the adapter member, the inner shielding member, the outer shielding member and the cover ring are formed such that they are mutually separated from the semiconductor processing system by an integral lift action. 일체 분리형 차폐부재.Integrated detachable shield member. 물리 기상 증착 시스템으로서,Physical vapor deposition system, 저부, 측벽 및 폐쇄가능한 덮개 부재를 갖고, 상기 덮개 부재가 당해 덮개 부재의 저면에 배치된 물리 기상 증착 타겟을 구비하는 처리 챔버;A processing chamber having a bottom, sidewalls, and a closureable lid member, the lid member having a physical vapor deposition target disposed on a bottom of the lid member; 상기 처리 챔버 내에 위치되고, 처리하고자 하는 기판을 지지하도록 형성되며, 실질적으로 수직인 축을 따라 선택적으로 조절가능한 기판 지지부재; 및A substrate support member positioned within said processing chamber and formed to support a substrate to be processed, and selectively adjustable along a substantially vertical axis; And - 상기 물리 기상 증착 시스템의 전위로부터 상기 일체형 차폐부재를전기적으로 절연시키도록 형성된 인슐레이터,An insulator configured to electrically insulate said integral shielding member from the potential of said physical vapor deposition system, - 상기 인슐레이터의 저면에 부착된 어댑터 부재,An adapter member attached to the bottom of the insulator, - 상기 어댑터 부재에 부착되어 그로부터 하방으로 연장된 내측 차폐부재,An inner shield member attached to and extending downward from the adapter member, - 상기 어댑터 부재에 부착되어 그로부터 하방으로 연장되며, 상기 내측 차폐부재로부터 외측으로 동심으로 배치된 외측 차폐부재, 및An outer shield member attached to the adapter member and extending downward therefrom and disposed concentrically outwardly from the inner shield member, and - 상기 내측 차폐부재와 상기 외측 차폐부재중 하나 이상의 하부에 탈착가능하게 위치되고, 상기 기판 지지부재가 처리 위치로 이동할 때, 상기 기판 지지부재의 주연부와 결합되도록 형성된 커버 링을 포함하는 일체형 차폐 조립체;를 포함하는An integral shield assembly comprising a cover ring detachably positioned below one or more of said inner shield member and said outer shield member and configured to engage with a periphery of said substrate support member when said substrate support member moves to a processing position; Containing 물리 기상 증착 시스템.Physical vapor deposition system. 제 22 항에 있어서,The method of claim 22, 상기 외측 차폐부재가 하나 이상의 홀을 포함하고,The outer shield member includes one or more holes, 상기 하나 이상의 홀이 처리 가스가 당해 홀을 통과하여 당해 물리 기상 증착 시스템의 내부로 유입될 수 있도록 형성된The one or more holes are formed such that process gas can flow through the holes and into the physical vapor deposition system. 물리 기상 증착 시스템.Physical vapor deposition system.
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